Acquisto di semilavorati in Zirconio

Lo zirconio e le leghe di zirconio appartengono ai metalli reattivi. Nel 1789, il chimico Martin Heinrich Klaproth scoprì questo elemento. Lo zirconio viene principalmente estratto da sabbie di zirconio (ZrSiO4) e baddeleyiti (ZrO2), che si trovano più comunemente in Australia. Solo circa l’1% dello zirconio estratto viene trasformato in materiali metallici. La maggior parte viene utilizzata nell’industria dei pigmenti. L’estrazione dello zirconio avviene, come per il titanio, tramite il processo di Kroll.

Oggi, i semilavorati in zirconio vengono principalmente utilizzati nell’industria nucleare e chimica, con i materiali impiegati che si distinguono principalmente per il contenuto residuo di hafnio.

Grazie a uno strato di ossido di zirconio stabile e aderente, lo zirconio Zr 702 (Zr 700) possiede eccezionali proprietà di resistenza alla corrosione, molto apprezzate dall’industria chimica. In questo caso, il contenuto di hafnio è di secondaria importanza.

Al contrario, l’industria nucleare richiede leghe di zirconio con il minimo contenuto possibile di hafnio. In questo contesto, il materiale Zircaloy, con un contenuto di hafnio inferiore allo 0,1%, viene utilizzato per i tubi di rivestimento del combustibile nucleare, dove è necessario un basso assorbimento di neutroni per massimizzare il rendimento della reazione a catena del combustibile uranio. L’ hafnio è infatti un cosiddetto “veleno per neutroni”.

La separazione dell’hafnio dallo zirconio è difficile e complessa, e ciò si riflette anche nel prezzo dei materiali. Lo zirconio Zr700, Zr702 e Zr705, così come il Zircaloy 2 e Zircaloy 4, sono disponibili in tutte le forme di semilavorato.

Le proprietà meccaniche di Zr700 e Zr702 sono determinate dai gas residui disciolti nel metallo, con un ruolo fondamentale dell’ossigeno. Per le altre leghe, le proprietà desiderate vengono regolate aggiungendo altri elementi, come ad esempio il niobio.